高中物理電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是高中物理的重要概念，用于描述電源將其他形式能量轉(zhuǎn)換為電能的能力。電動(dòng)勢(shì)是電源做功的本領(lǐng)，單位為伏特，它是電源的電壓。在電路中，電動(dòng)勢(shì)是驅(qū)動(dòng)電流運(yùn)動(dòng)的根本原因。作者：導(dǎo)言本課件將深入探討電動(dòng)勢(shì)的概念、定義、測(cè)量和應(yīng)用。我們將了解電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)和工程學(xué)中的重要性。什么是電動(dòng)勢(shì)能量轉(zhuǎn)換電動(dòng)勢(shì)代表了非靜電力將電荷從低電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)到高電勢(shì)點(diǎn)時(shí)所做的功。電源的作用電源是提供電動(dòng)勢(shì)的裝置，它將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能，推動(dòng)電流在電路中流動(dòng)。物理意義電動(dòng)勢(shì)反映了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的效率，也代表了電源推動(dòng)電流流動(dòng)做功的能力。電動(dòng)勢(shì)的概念和定義非靜電力電動(dòng)勢(shì)是電源內(nèi)部非靜電力做功將電荷從低電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)到高電勢(shì)點(diǎn)的過(guò)程中，每單位電荷所獲得的能量。能量轉(zhuǎn)換電動(dòng)勢(shì)表征了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力，是電源特性的重要指標(biāo)。物理量電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)通常用希臘字母ε表示，是一個(gè)標(biāo)量，其大小等于電源內(nèi)部非靜電力做的功與電荷量的比值。電動(dòng)勢(shì)的單位電動(dòng)勢(shì)的單位是伏特（V），它是指單位電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移動(dòng)到正極的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功，也即電源將單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功。伏特是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位，它也是電勢(shì)差的單位，在實(shí)際應(yīng)用中，我們經(jīng)常用伏特來(lái)表示電壓。電池產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的原理1化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2電解質(zhì)溶液電池內(nèi)部的電解質(zhì)溶液中含有帶電離子，能夠?qū)щ姟?化學(xué)反應(yīng)電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致電解質(zhì)溶液中離子發(fā)生移動(dòng)，形成電流。反電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)機(jī)工作原理電動(dòng)機(jī)通電后，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。方向相反反電動(dòng)勢(shì)的方向與電源的電動(dòng)勢(shì)方向相反，因此稱為“反電動(dòng)勢(shì)”。影響電流反電動(dòng)勢(shì)會(huì)影響電動(dòng)機(jī)中的電流大小，從而影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電源的內(nèi)阻11.阻礙電流電源內(nèi)部存在電阻，稱為內(nèi)阻。內(nèi)阻阻礙電流流動(dòng)，導(dǎo)致電源輸出電壓低于電動(dòng)勢(shì)。22.電壓下降電流流過(guò)內(nèi)阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降，導(dǎo)致實(shí)際輸出電壓比電動(dòng)勢(shì)低，這個(gè)電壓降被稱為內(nèi)壓降。33.影響效率內(nèi)阻越大，電壓降越大，電源的輸出功率越小，效率越低。44.測(cè)量方法可以使用伏安法測(cè)量電源的內(nèi)阻，即測(cè)量電源的開路電壓和短路電流，然后根據(jù)歐姆定律計(jì)算內(nèi)阻。電源的電路符號(hào)電源的電路符號(hào)通常用一個(gè)圓圈表示，圓圈內(nèi)有一個(gè)“+”號(hào)和一個(gè)“?”號(hào)，分別代表電源的正極和負(fù)極。正極通常用長(zhǎng)線表示，負(fù)極通常用短線表示。電源的電路符號(hào)可以幫助我們快速識(shí)別電路中的電源。電壓表測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)連接電路將電壓表與電池正負(fù)極相連，使電流通過(guò)電壓表。觀察讀數(shù)電壓表指示的數(shù)值即為電池電動(dòng)勢(shì)，代表電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能力。注意事項(xiàng)確保電壓表量程足夠大，防止損壞電壓表。注意電池極性，避免接反造成電路故障。電壓表測(cè)量反電動(dòng)勢(shì)1連接電路將電壓表與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接2觀察指針觀察電壓表的指針?biāo)傅臄?shù)值3反電動(dòng)勢(shì)電壓表指示的數(shù)值即為反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，應(yīng)注意電壓表應(yīng)與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接，而不是與電源串聯(lián)連接。觀察電壓表的指針?biāo)傅臄?shù)值，即為反電動(dòng)勢(shì)的大小。反電動(dòng)勢(shì)的大小與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高，反電動(dòng)勢(shì)越大。電力機(jī)械與電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)與電力機(jī)械電動(dòng)勢(shì)是電力機(jī)械的核心概念。電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)電力機(jī)械運(yùn)作，推動(dòng)電力機(jī)械完成各種任務(wù)。電力機(jī)械類型發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電力機(jī)械。電動(dòng)機(jī)則是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力機(jī)械。發(fā)電機(jī)的工作原理1磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的線圈2切割磁力線感應(yīng)電流產(chǎn)生3電流輸出提供電能發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，切割磁力線時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。發(fā)電機(jī)的電路符號(hào)發(fā)電機(jī)的電路符號(hào)通常用一個(gè)圓圈表示，圓圈內(nèi)有一個(gè)字母“G”或“M”表示發(fā)電機(jī)。圓圈旁邊有兩條線，一條表示發(fā)電機(jī)的正極，另一條表示負(fù)極。發(fā)電機(jī)電路符號(hào)表示發(fā)電機(jī)在電路中的位置和連接方式，便于人們理解電路結(jié)構(gòu)和工作原理。發(fā)電機(jī)的電壓-電流特性電壓電流特性低低發(fā)電機(jī)處于低負(fù)載狀態(tài)高高發(fā)電機(jī)處于高負(fù)載狀態(tài)發(fā)電機(jī)電壓-電流特性曲線描述了發(fā)電機(jī)輸出電壓與電流之間的關(guān)系，反映了發(fā)電機(jī)性能。電動(dòng)機(jī)的工作原理1電流產(chǎn)生磁場(chǎng)電流通過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，形成電磁鐵。電磁鐵的磁極取決于電流的方向。2磁場(chǎng)相互作用電磁鐵的磁場(chǎng)與固定磁體的磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。3轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與轉(zhuǎn)軸連接的機(jī)械設(shè)備工作。電動(dòng)機(jī)的電路符號(hào)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的符號(hào)使用一個(gè)圓圈表示電樞，并用一個(gè)帶箭頭的線段表示定子磁場(chǎng)方向。交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)的符號(hào)通常用一個(gè)圓圈表示定子，并在圓圈內(nèi)使用字母“M”表示電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的電壓-電流特性電動(dòng)機(jī)的電壓-電流特性是指電動(dòng)機(jī)在不同電壓下，其電流大小的變化關(guān)系。電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其電樞電流的大小會(huì)受到負(fù)載的影響。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電樞電流也會(huì)隨之增加，反之亦然。電動(dòng)機(jī)的電壓-電流特性可以用曲線圖來(lái)表示，該曲線圖通常被稱為電動(dòng)機(jī)的特性曲線。特性曲線可以幫助我們了解電動(dòng)機(jī)的性能，例如電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載下的工作電流和功率。1電流負(fù)載增加，電流增加2電壓電壓不變3功率功率增加電池與電源的區(qū)別電池電池是一種化學(xué)能儲(chǔ)存裝置。電池通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池的能量有限，需要定期充電或更換。電源電源是一種將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。電源可以提供持續(xù)的電力供應(yīng)，不需要定期充電或更換。應(yīng)用場(chǎng)景電池通常用于移動(dòng)設(shè)備，如手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車。電源則廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)設(shè)備和各種電子設(shè)備。電池的內(nèi)部電阻定義電池內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)阻，它阻礙電流在電池內(nèi)部流動(dòng)。內(nèi)阻的存在會(huì)導(dǎo)致電池實(shí)際輸出電壓低于其電動(dòng)勢(shì)。影響因素電池的內(nèi)阻受多種因素影響，包括電池材料、結(jié)構(gòu)、溫度和充電狀態(tài)等。電池的內(nèi)阻會(huì)隨著電池的老化而增加，導(dǎo)致其輸出電壓下降。電池的串并聯(lián)連接串聯(lián)連接正極接正極，負(fù)極接負(fù)極，總電壓等于各電池電壓之和。并聯(lián)連接正極接正極，負(fù)極接負(fù)極，總電壓等于單個(gè)電池電壓，總電流等于各電池電流之和。應(yīng)用串聯(lián)連接可以提高電壓，并聯(lián)連接可以提高電流，滿足不同用電設(shè)備的需求。電池的電量表示電池的電量通常用毫安時(shí)(mAh)表示，表示電池在完全充滿電的情況下能夠輸出的電流大小和持續(xù)時(shí)間。例如，一個(gè)1000mAh的電池，能夠以1A的電流持續(xù)輸出1小時(shí)，或者以0.5A的電流持續(xù)輸出2小時(shí)。電池的電量大小與其容量有關(guān)，容量越大，電量越大。電池的電量還受溫度、使用環(huán)境和充電方式的影響。在低溫環(huán)境下，電池的電量會(huì)降低，充電速度也會(huì)減慢。電池的選擇與使用容量容量決定電池儲(chǔ)存的電量大小，選擇容量合適的電池才能滿足設(shè)備的使用需求。電壓不同設(shè)備對(duì)電池電壓要求不同，選擇合適的電壓才能保證設(shè)備正常工作。循環(huán)壽命循環(huán)壽命指電池充放電次數(shù)，選擇循環(huán)壽命高的電池，延長(zhǎng)電池使用壽命。尺寸選擇尺寸合適的電池，確保電池能夠安裝在設(shè)備內(nèi)。電源的選擇與使用11.功率選擇電源功率應(yīng)大于用電設(shè)備的功率，避免過(guò)載。22.電壓匹配電源電壓應(yīng)與用電設(shè)備的額定電壓一致，防止損壞設(shè)備。33.安全認(rèn)證選擇具有安全認(rèn)證的電源，確保使用安全。44.正確連接電源應(yīng)與設(shè)備正確連接，防止短路和觸電。用電產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能等級(jí)用電產(chǎn)品的能效等級(jí)分為五個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高，能效越高，越節(jié)能。能效標(biāo)識(shí)每個(gè)用電產(chǎn)品都有一個(gè)能效標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)上標(biāo)有能效等級(jí)、耗電量、能效等級(jí)等信息。標(biāo)準(zhǔn)制定國(guó)家制定了用電產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)，并不斷更新和完善標(biāo)準(zhǔn)。推廣應(yīng)用國(guó)家積極推廣應(yīng)用節(jié)能型用電產(chǎn)品，鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品。節(jié)約能源的措施節(jié)約用電關(guān)閉不必要的燈光和電器。使用節(jié)能燈泡和電器。盡量避免使用空調(diào)。節(jié)約用水及時(shí)關(guān)閉水龍頭。安裝節(jié)水龍頭和馬桶。使用雨水收集系統(tǒng)。電源的安全使用安全使用插座選擇合適的插座，避免超負(fù)荷。定期檢查電源線破損的電源線容易引發(fā)火災(zāi)。小心電源開關(guān)不要用濕手觸碰電源開關(guān)，以免觸電。拔插電源插頭用正確的方式拔插電源插頭，避免損壞電源線。用電安全常識(shí)11.檢查電線定期檢查電線是否有破損或老化，避免漏電。22.避免超負(fù)荷不要在同一個(gè)插座上使用過(guò)多電器，防止線路過(guò)載引發(fā)火災(zāi)。33.不要濕手觸碰電器濕手觸碰電器容易導(dǎo)致觸電，使用電器前務(wù)必將手擦干。44.不要用濕布擦拭電器用濕布擦拭電器容易導(dǎo)致漏電或短路，應(yīng)使用干布擦拭。課后練習(xí)本節(jié)課學(xué)習(xí)結(jié)束后，請(qǐng)同學(xué)們完成以下習(xí)題，鞏固對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解。1.